用于FDM 3D打印的可溶材料

魔猴君  知識(shí)堂   167天前

在3D打印的后處理過(guò)程中，移除支撐有時(shí)可能是一個(gè)棘手的步驟。不過(guò)，還是有解決辦法的。如果您有雙擠出機(jī)FDM 3D打印機(jī)或其他允許多材料打印的工藝，您可以選擇使用可溶性支撐材料。這些材料具有溶解在水中或與化學(xué)試劑或有機(jī)試劑一起溶解的特殊性，提供了一種實(shí)用的替代方案。

本文，魔猴網(wǎng)為大家講解3D打印可溶材質(zhì)。

水溶性材料

聚乙烯醇

聚乙烯醇(PVA)是FDM 3D打印中復(fù)雜結(jié)構(gòu)最常用的可溶性支撐材料之一。其主要優(yōu)點(diǎn)是能夠溶于水，簡(jiǎn)化介質(zhì)去除過(guò)程，無(wú)需使用刺激性化學(xué)品或費(fèi)力的后處理。PVA的水溶性還使得制造形狀更復(fù)雜的零件變得更加容易，從而提高了設(shè)計(jì)靈活性。它與不同長(zhǎng)絲（例如PLA和尼龍）的兼容性拓寬了其應(yīng)用范圍，可以創(chuàng)建具有視覺(jué)吸引力的模型和更耐用的原型。此外，為了獲得良好的打印效果，PVA需要將打印床預(yù)熱到45至60℃，擠出機(jī)的溫度必須達(dá)到180至200℃。盡管存在對(duì)濕度敏感等困難，但由于其透明、可生物降解、無(wú)毒和易于溶解等優(yōu)勢(shì)，PVA仍然是制造模具、裝飾物品和概念模型的特別有用的材料。

照片來(lái)源：UltiMaker

BVOH

FDM 3D打印中用于支撐結(jié)構(gòu)的另一種水溶性材料是BVOH（丁烯二醇乙烯醇共聚物）。在傳統(tǒng)支撐可能難以移除或無(wú)法提供所需結(jié)果的情況下，它特別有用。事實(shí)上，BVOH使得移除支撐變得非常容易。3D打印出物體后，只需將其浸入熱水中，支撐物就會(huì)100%完全溶解。BVOH非常適合打印原型，例如小型模型和那些難以到達(dá)空間以移除支撐的模型。這種材料還適用于精細(xì)細(xì)節(jié)、珠寶、裝飾品和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。它在設(shè)計(jì)時(shí)不對(duì)物體的形狀施加任何限制。此外，BVOH是環(huán)保的，通?？梢缘谷爰彝ハ滤乐刑幚怼Ｄ梢允褂貌煌牟牧线M(jìn)行打印，例如PLA、ABS、PET-G、ASA和彈性絲。為了保持其質(zhì)量，建議將其存放在干燥的地方或快速使用，以保護(hù)其免受潮濕、光線和紫外線的影響。

照片來(lái)源：纖維學(xué)

Aquasys 120

Aquasys 120由Infinite Material Solutions開(kāi)發(fā)，標(biāo)志著3D打印支撐材料領(lǐng)域的突破。其特殊配方結(jié)合了水溶性聚合物和海藻糖多糖，可確保高熱穩(wěn)定性，同時(shí)保持最佳柔韌性。Aquasys 120的溶解度使其在室溫下的溶解速度是PVA的兩倍，在加熱至約80度的水中溶解速度高達(dá)六倍。其多功能性體現(xiàn)在它與PLA、CPE、ABS、ASA、TPU、PC-ABS、PP或PETG等各種材料的兼容性，使其成為3D打印市場(chǎng)上最通用、適應(yīng)性最強(qiáng)的介質(zhì)之一。然而，這并不是唯一的選擇。Aquasys 180還將自己定位為先進(jìn)且高度兼容的支撐材料的無(wú)與倫比的基準(zhǔn)。它是水溶性的，與PEEK、PEKK、PEI和PPSU等先進(jìn)高溫材料兼容。

照片來(lái)源：無(wú)限材料解決方案

易溶于有機(jī)溶劑的材料

HIPS，一種用于支撐的熱塑性聚合物

HIPS或“高抗沖聚苯乙烯”是一種基于聚苯乙烯和聚丁二烯橡膠混合物的熱塑性聚合物。它經(jīng)常用作FDM打印中的支撐材料。其主要特點(diǎn)在于其高溶解度，與其他載體的區(qū)別在于其易溶于有機(jī)溶劑。這意味著無(wú)需工具即可將打印部件與支撐材料分離。只需將部件浸入溶液中即可。除了其溶解性之外，HIPS還具有其他優(yōu)點(diǎn)，例如耐熱性和半透明性，使您可以透視材料，從而使打印過(guò)程變得更容易。然而，盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，但它也有一些缺點(diǎn)，例如變色的風(fēng)險(xiǎn)、印刷過(guò)程中產(chǎn)生有毒煙霧、耐低溫性差等。

PVB

PVB作為印刷支撐材料，對(duì)于復(fù)雜物體或需要內(nèi)部支撐的物體非常有用?？扇苡谌軇?，可輕松去除打印后支撐物。PVB的化學(xué)溶解度，尤其是與異丙醇(IPA)等試劑的溶解度，在打印部件的后處理過(guò)程中提供了粘合和平滑的優(yōu)勢(shì)。此外，它與PETG和尼龍等各種材料的廣泛兼容性為其使用提供了靈活性。

照片來(lái)源：Polymaker

ATP基聚合物

基于ATP的聚合物（丙烯酸酯三元共聚物）非常適合3D打印支撐結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈兛扇苡趬A性溶液。與其他材料不同，它們不會(huì)簡(jiǎn)單地在與水接觸時(shí)溶解，而是需要液體的堿性pH值，因此與PVA等材料相比，它們對(duì)潮濕環(huán)境不太敏感。盡管它們更能抵抗環(huán)境濕度，但必須將燈絲線軸放置在陰涼的地方，避免陽(yáng)光直射。基于ATP的支撐材料與ABS和ASA等材料兼容，但具體兼容性取決于制造商。通常，制造商會(huì)提供有關(guān)兼容材料的詳細(xì)信息并提供有關(guān)打印設(shè)置的說(shuō)明。打印后，可以通過(guò)向水中添加活化劑（通常與燈絲一起提供）將支撐結(jié)構(gòu)溶解在堿性液體中。基于ATP的支撐材料的一個(gè)例子是Zortrax的Z-Support ATP，它也提供了活化劑。

照片來(lái)源：Zortrax

來(lái)源：3dnatives